English version

Książki:

• polskie
podział tematyczny
 
• anglojęzyczne
podział tematyczny
 
Newsletter:

• Zamów informacje o nowościach z wybranego tematu
 
Informacje:

• o księgarni

• koszty wysyłki

• kontakt

• Cookies na stronie

Szukasz podpowiedzi? Nie znasz tytułu? Pomożemy Ci, napisz! Podaj adres e-mail: możesz też zadzwonić +48 512 994 090

Liniowe obwody elektryczne

Od teorii grafów do obwodów trójfazowych

---

Teoria obwodów jest bardzo obszernym przedmiotem; podręcznik przedstawia tylko jej wybrane aspekty i ma na celu zapoznanie Czytelnika, w początkowej części, z przykładami rozwiązań prostych zagadnień, aby w końcowej części wprowadzić w temat układów trójfazowych. Pozwoli to na kontynuowanie nauki elektrotechniki i zgłębianie przedmiotów związanych z analizą sieci elektroenergetycznych oraz maszynami elektrycznymi. Podręcznik ma służyć przede wszystkim do ćwiczeń audytoryjnych oraz do samodzielnego rozwiązywania zadań, stąd każdy rozdział oprócz przykładów z rozwiązaniami zawiera zestaw zadań do samodzielnego rozwiązania. Materiał zawarty w książce może służyć także jako uzupełnienie wykładów dla studentów kierunków nieelektrycznych. Kolejne rozdziały podręcznika można pogrupować w cztery części. Pierwsza poświęcona jest opisowi obwodów prowadzącemu do formułowania stosownych układów równań. W drugiej części przedstawiono wybrane metody analizy obwodu. Trzecia część dotyczy obwodów prądu przemiennego; została tam zaprezentowana tzw. metoda symboliczna, omówiono zjawisko rezonansu w obwodach elektrycznych, a także wprowadzono obwody ze sprzężeniami magnetycznymi. W ostatniej części przedstawiono wybrane aspekty analizy układów trójfazowych oraz zamieszczono dodatek poświęcony analizie obwodów za pomocą środowiska MatLab

(fragment wstępu).

---

Wykaz wazniejszych oznaczeń            13
Wstęp                      . 15

1. Elektromagnetyzm i teoria obwodów            17
1.1. Pojęcia podstawowe teorii pola            17
1.1.1. Strumień i potencjał            . 17
1.1.2. Równania Maxwella            . 19
1.2. Prawa Kirchhoffa                21
1.2.1. Prądowe prawo Kirchhoffa          . 21
1.2.2. Napięciowe prawo Kirchhoffa         . 23
1.3. Energia i moc w obwodzie. Zasada Tellegena        27
1.4. Elementy idealne tworzące obwód           29
1.4.1. Element idealny a element rzeczywisty       29
1.4.2. Zródło napięcia              32
1.4.3. Zródło prądu               33
1.4.4. Rezystancja               33
1.4.5. Indukcyjność              . 36
1.4.6. Układy indukcyjności sprzęzonych      37
1.4.7. Pojemność               . 38
1.4.8. Zródła sterowane             . ´ 39
1.5. Układy rzeczywiste               39
1.5.1. Zródła energii – modele stratne         . ´ 39
1.5.2. Cewka i kondensator            . 41
1.6. Bilans mocy w obwodzie             . 41
1.7. Obwody SLS                 42
1.7.1. Obwód stacjonarny             42
1.7.2. Obwód liniowy              42
1.7.3. Obwód o parametrach skupionych        . 42
1.7.4. Informacje uzupełniające           43
1.8. Idealne przyrządy pomiarowe            44
1.8.1. Amperomierz              . 44
1.8.2. Woltomierz               45
1.8.3. Watomierz               . 46

2. Teoria grafów                   47
2.1. Graf – definicja i podstawowe pojęcia          47
2.1.1. Graf i podgraf              . 47
2.1.2. Reprezentacja graficzna, grafy skierowane      48
2.1.3. Rozszerzenie grafu             50
2.1.4. Klika                 50
2.1.5. Grafy planarne (płaskie)           . 50
2.1.6. Grafy izomorficzne             51
2.2. Spójność grafu                . 51
2.3. Przekrój grafu                 52
2.4. Kontur (cykl)                 55
2.5. Drzewo grafu                 56
2.5.1. Drzewo grafu spójnego           . 56
2.5.2. Twierdzenie Kirchhoffa           . 58
2.5.3. Drzewo grafu niespójnego           59
2.6. Rodzaje połączeń gałęzi              60
2.6.1. Połączenia szeregowe i równoległe gałęzi      . 60
2.6.2. Gałęzie tworzące gwiazdę           61
2.6.3. Gałęzie tworzące trójkąt           . 62
2.7. Zadania do samodzielnego rozwiązania         . 63

3. Graf sieciowy obwodu                66
3.1. Obwód SLS i uproszczony graf sieciowy         66
3.2. Liczba niezaleznych równań prądowych         ˙ 68
3.3. Liczba niezaleznych równań napięciowych        . ˙ 71
3.4. Pętla własna                 . 73
3.5. Graf sieciowy niespójny              73
3.6. Zaciski                   75
3.7. Obwody sprzeczne               . 76

4. Obwody prądu stałego w stanie ustalonym          78
4.1. Wyznaczanie prądów i napięć w obwodzie        . 78
4.2. Obwód z przyrządami pomiarowymi idealnymi       81
4.3. Obwód ze źródłami sterowanymi           83
4.4. Dopasowanie odbiornika do źródła          . 86
4.5. Zadania do samodzielnego rozwiązania         . 88

5. Twierdzenia pomocnicze               . 94
5.1. Twierdzenie o przenoszeniu elementów pasywnych      94
5.2. Twierdzenia o dołączaniu źródeł           . 96
5.2.1. Dołączanie idealnych źródeł napięcia       . 96
5.2.2. Dołączanie idealnych źródeł prądu        100
5.3. Równowazność zaciskowa             ˙ 101
5.3.1. Przypadek ogólny             101
5.3.2. Przypadek z cewką indukcyjną         . 101
5.3.3. Równowazność źródeł napięcia i prądu       ˙ 102
5.4. Twierdzenie o wzajemności             104
5.5. Zasada kompensacji               105

6. Metoda rezystancji zastępczej              107
6.1. Redukcja połączeń rezystancji            107
6.1.1. Połączenie szeregowe rezystancji         108
6.1.2. Połączenie równoległe rezystancji        . 110
6.1.3. Przekształcenie trójkąt–gwiazda         113
6.2. Rezystancja zastępcza dwójników ze źródłami sterowanymi   . 116
6.3. Metoda rezystancji zastępczej            . 119
6.4. Dzielniki rezystancyjne              127
6.4.1. Rezystancyjny dzielnik napięcia         127
6.4.2. Rezystancyjny dzielnik prądu          129
6.5. Zadania do samodzielnego rozwiązania         . 131
6.5.1. Obliczanie rezystancji zastępczej         131
6.5.2. Zastosowanie metody rezystancji zastępczej     . 138

7. Zasada superpozycji                 143
7.1. Wstęp                   143
7.1.1. Warunek jednorodności           . 144
7.1.2. Warunek addytywności           . 144
7.2. Obwody z wieloma źródłami idealnymi         . 145
7.3. Zastosowanie warunku jednorodności. Metoda wielkości proporcjonalnych          . 154
7.4. Zadania do samodzielnego rozwiązania         . 157

8. Twierdzenie o źródle zastępczym             161
8.1. Twierdzenie Thevenina              162
8.1.1. Wyznaczanie parametrów źródła zastępczego     163
8.1.2. Twierdzenie Thevenina w analizie obwodów     . 164
8.2. Twierdzenie Nortona               170
8.2.1. Wyznaczanie parametrów źródła zastępczego     171
8.2.2. Przykłady zastosowania twierdzenia Nortona     173
8.3. Dobór twierdzeń do róznych typów zadań        . ˙ 177
8.4. Zadania do samodzielnego rozwiązania         . 186

9. Metoda prądów oczkowych              . 194
9.1. Informacje wstępne               . 194
9.2. Obwody z niezaleznymi źródłami napięcia        . ˙ 195
9.3. Obwody ze sterowanymi źródłami napięcia        202
9.4. Obwody z idealnymi źródłami prądu          204
9.5. Zadania do samodzielnego rozwiązania         . 213

10. Metoda napięć węzłowych               216
10.1. Wstęp                   216
10.2. Metoda potencjałów węzłowych w obwodach ze źródłami sterowanymi                 229
10.3. Gałą ź napięciowa, węzeł uogólniony          233
10.3.1. Gałęzie bez elementów            233
10.3.2. Obwody z jednym źródłem idealnym       . 235
10.3.3. Dowolna liczba gałęzi z idealnymi źródłami napięcia   238
10.3.4. Zmodyfikowana metoda węzłowa        . 242
10.3.5. Redukcja liczby równań w układzie        245
10.3.6. Eliminacja gałęzi napięciowych         . 247
10.4. Zadania do samodzielnego rozwiązania         . 249

11. Obwody prądu przemiennego              256
11.1. Wstęp                   256
11.1.1. Parametry sygnałów            . 256
11.1.2. Klasyfikacja sygnałów            257
11.2. Funkcja sinus                 258
11.2.1. Wielkości opisujące sygnał sinusoidalny       258
11.2.2. Właściwości sygnału sinusoidalnego        259
11.2.3. Liczby zespolone             . 259
11.3. Prądowe prawo Kirchhoffa dla prądów sinusoidalnych     262
11.3.1. Przypadek ogólny. Prądy o róznych pulsacjach     ˙ 262
11.3.2. Prądy o jednakowej pulsacji          . 263
11.3.3. Prądowe prawo Kirchhoffa – podsumowanie     . 265
11.4. Napięciowe prawo Kirchhoffa            268
11.5. Obwody rezystancyjne              . 269
11.6. Pojęcie impedancji zespolonej. Uogólnione prawo Ohma    . 271
11.6.1. Rezystancja               272
11.6.2. Indukcyjność              . 273
11.6.3. Pojemność               . 274
11.6.4. Uogólnione prawo Ohma           276
11.7. Zadania z rozwiązaniami             . 282
11.8. Zadania do samodzielnego rozwiązania         . 288

12. Moc w obwodach prądu przemiennego           294
12.1. Moc czynna, bierna i pozorna            . 294
12.1.1. Moc czynna               295
12.1.2. Moc pozorna              . 297
12.1.3. Moc bierna               . 298
12.1.4. Trójkąt mocy i współczynnik mocy        . 299
12.2. Moc pozorna zespolona (moc symboliczna)        . 299
12.3. Moc idealnych elementów pasywnych         . 302
12.3.1. Rezystancja               302
12.3.2. Indukcyjność              . 302
12.3.3. Pojemność               . 303
12.3.4. Impedancja zespolona dwójnika         304
12.4. Bilans mocy w obwodach prądu sinusoidalnego       305
12.5. Pomiar mocy                 313
12.6. Kompensacja mocy biernej             318
12.7. Zadania do samodzielnego rozwiązania         . 323

13. Sprzęzenia magnetyczne                . 328
13.1. Indukcyjność wzajemna              328
13.2. Obwody magnetycznie sprzęzone            330
13.3. Sprzęzenia magnetyczne w obwodach prądu sinusoidalnie  zmiennego                  333
13.4. Zastosowanie twierdzenia o równowazności zaciskowej      341
13.5. Metoda eliminacji sprzezeń              342
13.6. Zadania z rozwiązaniami             348
13.7. Zadania do samodzielnego rozwiązania        352

14. Rezonans                    357
14.1. Rezonans napięć (rezonans szeregowy)         . 357
14.2. Rezonans prądów (rezonans równoległy)         369
14.3. Zadania do samodzielnego rozwiązania         . 373

15. Obwody z wymuszeniami okresowymi odkształconymi      375
15.1. Szeregi Fouriera                . 375
15.2. Zastosowanie metody symbolicznej          . 377
15.3. Wartość skuteczna i moc              378
15.4. Zadania do samodzielnego rozwiązania         . 387

16. Układy trójfazowe                 . 391
16.1. Wprowadzenie                . 391
16.2. Informacje wstępne               . 394
16.2.1. Zródło trójfazowe             . ´ 395
16.2.2. Linia łącząca źródło i odbiornik         402
16.2.3. Odbiornik trójfazowy symetryczny        402
16.3. Analiza symetrycznych obwodów trójfazowych       404
16.3.1. Odbiornik skojarzony w gwiazdę        . 404
16.3.2. Odbiornik skojarzony w trójkąt         . 408
16.3.3. Uwzględnienie impedancji linii zasilającej      413
16.3.4. Układy zasilające kilka odbiorników        419
16.3.5. Układy trójfazowe. Właściwości – podsumowanie    423
16.4. Moc w układach trójfazowych symetrycznych       . 427
16.5. Analiza niesymetrycznych układów trójfazowych      . 438
16.5.1. Odbiorniki niesymetryczne          . 438
16.5.2. Metoda składowych symetrycznych        445
16.6. Stany awaryjne                . 450
16.7. Pomiar mocy w układach trójfazowych         . 460
16.7.1. Pomiar mocy czynnej za pomocą jednego watomierza w układzie symetrycznym           463
16.7.2. Pomiar mocy biernej za pomocą jednego watomierza w układzie symetrycznym           466
16.7.3. Pomiar mocy czynnej i biernej za pomocą dwóch watomierzy               471
16.7.4. Pomiar mocy czynnej i biernej. Układy z trzema watomierzami              . 478
16.8. Przebiegi odkształcone w układach trójfazowych      . 479
16.8.1. Wstęp                . 479
16.8.2. Pozostałe przykłady            . 487
16.9. Układy trójfazowe – ujęcie uproszczone         . 494
16.10. Zadania do samodzielnego rozwiązania         . 503
16.10.1. Układy trójfazowe symetryczne         503
16.10.2. Moc w układach trójfazowych symetrycznych     506
16.10.3. Układy trójfazowe niesymetryczne        . 508
16.10.4. Stany awaryjne              510
16.10.5. Pomiar mocy w układach trójfazowych       514
16.10.6. Przebiegi odkształcone            516
16.10.7. Analiza za pomocą modeli uproszczonych      519

17. Komputerowa analiza obwodów             522
17.1. Obwody prądu stałego              . 522
17.1.1. Wstęp. Rozwiązywanie układu równań       522
17.1.2. Zastosowanie metody prądów oczkowych      525
17.1.3. Metoda napięć węzłowych          . 528
17.1.4. Podsumowanie              534
17.2. Obwody prądu sinusoidalnie zmiennego         535
17.2.1. Zastosowanie liczb zespolonych         535
17.2.2. Moc chwilowa i czynna           . 541
17.2.3. Rezonans               . 544
17.3. Obwody z wymuszeniami okresowymi odkształconymi    . 547
17.4. Układy trójfazowe               . 550

Odpowiedzi do zadań                 . 554

---

558 stron, B5, oprawa twarda